CN210513006U - 一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器，包括外壳、丝杆和支撑架，外壳的前端壳口封闭安装有前端支架，外壳的后端壳口封闭安装有盖板；外壳的空心腔体内部安装有支撑架，前端支架的轴承安装孔中固定安装有密封轴承，丝杆前端配合贯穿密封轴承，丝杆后端转动安装于支撑架的杆孔；前端支架与支撑架之间连接安装两个导杆，丝杆上升降配合安装有止位块，止位块左右两端开有导向孔；丝杆后端的轴套底部固定设有磁钢，盖板顶部安装有印制板组件，印制板组件连接有数字信号输出线。本实用新型解决了多圈数字信号输出的传感器无止档的问题，使用丝杆的机械结构实现带止档的磁敏传感器功能。

Description

一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器

技术领域

本实用新型涉及一种角位移磁敏传感器，尤其涉及一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器。

背景技术

多圈线绕电位器用于伺服电机的角位移测量，反馈伺服电机绝对位置，电刷通过在绕阻线圈上滑动来改变阻值的变化，随即电压产生相应的变化。电刷在绕组表面来回移动，两相邻线圈之前存在断点不连续，使用时间越长绕组表面磨损越明显，相应位置的阻值也会产生变化，这样一来使得产品的线性度、有效行程和输出的模拟电压信号等参数变差。若受到严重的盐雾、潮湿或者粉尘，将直接影响产品的输出信号稳定性，甚至会出现断点的现象。

非接触式角位移传感器也用于伺服电机的角位移测量，反馈伺服电机绝对位置。现市场上使用单圈数字信号输出的角位移磁敏传感器较多，替代多圈线绕电位器的很少。多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器因其结构为非接触式，在多圈非接触式传感器中轴的转动为无限圈，对于多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器要求有固定圈数的，当多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器转动无限圈时，对于有固定行程的舵机、伺服电机和有多圈转动的结构来说，传感器与舵机、伺服电机和有多圈转动的结构可能会出现脱落、松动甚至损坏的情况。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器，解决了多圈数字信号输出的传感器无止档的问题，使用丝杆的机械结构实现带止档的磁敏传感器功能。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器，包括外壳、丝杆和支撑架，所述外壳具有空心腔体，所述外壳前端具有与空心腔体相连通的前端壳口，所述外壳后端具有与空心腔体相连通的后端壳口，所述外壳的前端壳口封闭安装有前端支架，所述外壳的后端壳口封闭安装有盖板；所述外壳的空心腔体内部安装有支撑架，所述前端支架中心开有轴承安装孔，所述前端支架的轴承安装孔中固定安装有密封轴承，所述丝杆前端配合贯穿密封轴承，所述支撑架中心开有杆孔，所述丝杆后端转动安装于支撑架的杆孔；所述前端支架左侧与支撑架左侧之间连接安装一个导杆，所述前端支架右侧与支撑架右侧之间连接安装一个导杆，所述丝杆上升降配合安装有止位块，所述止位块中部开有与丝杆相配合的丝杆槽孔，所述止位块的丝杆槽孔与丝杆配合安装，所述止位块左右两端分别具有同步臂，所述同步臂端部开有与导杆相配合滑动的导向孔；所述丝杆后端端部固定有轴套，所述轴套底部固定设有磁钢，所述盖板顶部安装有与磁钢相对应的印制板组件，所述印制板组件连接有数字信号输出线，所述数字信号输出线穿过盖板。

为了更好地实现本实用新型，所述支撑架顶部开有与杆孔相连通的轴承安装槽A，所述支撑架底部开有与杆孔相连通的轴承安装槽B，所述轴承安装槽A 中固定安装有一个密封轴承，所述轴承安装槽B中固定安装有轴承，所述丝杆后端为转轴部B，所述丝杆的转轴部B依次穿过轴承安装槽A中的密封轴承、杆孔、轴承安装槽B中的轴承。

作为优选，所述外壳侧部贯穿开有若干个与支撑架相对应的螺钉孔，所述外壳的每个螺钉孔中安装有一个螺钉，所有螺钉将支撑架固定于外壳的空心腔体内部。

作为优选，所述前端支架开有与导杆顶端相配合的导杆孔A，所述导杆顶端安装于前端支架的导杆孔A中并通过焊锡融化连接固定；所述盖板开有与导杆底端相配合的导杆孔B，所述导杆底端安装于盖板的导杆孔B中并通过焊锡融化连接固定。

作为优选，所述丝杆前端为转轴部A，所述前端支架的轴承安装孔中上下重叠安装有密封轴承，所述丝杆的转轴部A依次穿过两个密封轴承。

作为优选，所述轴套通过环氧树脂固定安装于丝杆底端端部，所述轴套底部开有磁钢槽，所述磁钢通过环氧树脂连接固定于轴套的磁钢槽中。

作为优选，所述前端支架与外壳前端端部通过环氧树脂连接固定，所述盖板与外壳后端端部通过环氧树脂连接固定，所述盖板顶部开有印制板安装槽，所述印制板组件通过环氧树脂固定安装于盖板的印制板安装槽中。

作为优选，所述丝杆下端固定有卡圈，所述卡圈位于支撑架轴承安装槽A 中的密封轴承顶部。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型解决了多圈数字信号输出的传感器无止档的问题，使用丝杆的机械结构实现带止档的磁敏传感器功能；本实用新型具有精度高、无断点、使用寿命高、灵敏度高等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为止位块俯视方向的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－前端支架,2－止位块，21－导向孔,3－外壳,4－螺钉,5－磁钢,6－盖板,7－印制板组件,8－数字信号输出线,9－轴套,10－轴承,11－支撑架，111－杆孔,12－卡圈,13－导杆,14－密封轴承,15－丝杆。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例

如图1、图2所示，一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器，包括外壳3、丝杆15和支撑架11，外壳3具有空心腔体，外壳3前端具有与空心腔体相连通的前端壳口，外壳3后端具有与空心腔体相连通的后端壳口，外壳3的前端壳口封闭安装有前端支架1，外壳3的后端壳口封闭安装有盖板6。外壳3的空心腔体内部安装有支撑架11，前端支架1中心开有轴承安装孔，前端支架1的轴承安装孔中固定安装有密封轴承14，丝杆15前端配合贯穿密封轴承14，支撑架11中心开有杆孔111，丝杆15后端转动安装于支撑架11的杆孔 111。前端支架1左侧与支撑架11左侧之间连接安装一个导杆13，前端支架1 右侧与支撑架11右侧之间连接安装一个导杆13，丝杆15上升降配合安装有止位块2，止位块2中部开有与丝杆15相配合的丝杆槽孔，止位块2的丝杆槽孔与丝杆15配合安装，止位块2左右两端分别具有同步臂，同步臂端部开有与导杆13相配合滑动的导向孔21。丝杆15后端端部固定有轴套9，轴套9底部固定设有磁钢5，盖板6顶部安装有与磁钢5相对应的印制板组件7，印制板组件 7连接有数字信号输出线8，数字信号输出线8穿过盖板6。

如图1所示，支撑架11顶部开有与杆孔111相连通的轴承安装槽A，支撑架11底部开有与杆孔111相连通的轴承安装槽B，轴承安装槽A中固定安装有一个密封轴承14，轴承安装槽B中固定安装有轴承10，丝杆15后端为转轴部B，丝杆15的转轴部B依次穿过轴承安装槽A中的密封轴承14、杆孔111、轴承安装槽B中的轴承10。

如图1所示，外壳3侧部贯穿开有若干个与支撑架11相对应的螺钉孔，外壳3的每个螺钉孔中安装有一个螺钉4，所有螺钉4将支撑架11固定于外壳3 的空心腔体内部。

本实用新型优选的前端支架1开有与导杆13顶端相配合的导杆孔A，导杆13顶端安装于前端支架1的导杆孔A中并通过焊锡融化连接固定。本实用新型优选的盖板6开有与导杆13底端相配合的导杆孔B，导杆13底端安装于盖板6 的导杆孔B中并通过焊锡融化连接固定。本实用新型优选的丝杆15前端为转轴部A，前端支架1的轴承安装孔中上下重叠安装有密封轴承14，丝杆15的转轴部A依次穿过两个密封轴承14。

如图1所示，轴套9通过环氧树脂固定安装于丝杆15底端端部，轴套9底部开有磁钢槽，磁钢5通过环氧树脂连接固定于轴套9的磁钢槽中。前端支架1 与外壳3前端端部通过环氧树脂连接固定，盖板6与外壳3后端端部通过环氧树脂连接固定，盖板6顶部开有印制板安装槽，印制板组件7通过环氧树脂固定安装于盖板6的印制板安装槽中。本实用新型优选的丝杆15下端固定有卡圈 12，卡圈12位于支撑架11轴承安装槽A中的密封轴承14顶部。

如图1所示，印制板组件7为现有成熟部件，印制板组件7的硬件电路组件包括稳压电源模块、嵌入式芯片模块、角度感应模块、A/D转换模块、存储器、通信协议接口模块、印制板，稳压电源模块用于多圈数字信号输出的磁敏传感器的输入端的电源进行稳压处理，当外部将力传入丝杆15，丝杆15做旋转运动，丝杆15带动轴套9做同步转动，轴套9带动磁钢5做同步旋转运动，磁钢5由于转动而产生磁场变化，角度感应模块将采集的变化磁场信号经过A/D转换模块转换得到所需数字信号角度值，通过A/D转换模块将数字信号角度值发送给嵌入式芯片模块进行数据处理，处理完后的数据经过通信协议接口模块将数字信号角度值发送给上位机和伺服电机。

本实施例角位移磁敏传感器的丝杆15的角度位置如图1所示，角度位置的数据位用圈数N和单圈角度值α(角度高字节+角度低字节)表示，即：Nα(十六进制数：AA aa bb)，其圈数N为圈数数据位，单圈角度值α为角度值数据位，根据用户使用分辨率要求，设置单圈圈角度值输出数据范围0x0000— 0xXXXX。

本实施例在当外部将力传入丝杆15中做旋转运动时，丝杆15上的止位块2 同步跟着做上下运动，当丝杆15从起始点0°开始沿某一方向旋转并旋转超过 360°时，单圈角度值数据位值由小变大且超过其最大值0xXXXX时，其圈数数据位由0x00变为0x01。此时丝杆15继续沿原方向旋转，单圈角度值数据位值又马上从0x0000依次增大直到增大到0xXXXX时，当丝杆15从起始点0°开始沿某一方向旋转并旋转超过360°时，其圈数数据位由0x01变为0x02，依次类推。当丝杆15角度位置的数据位由0x00 00 00变为0x，丝杆15旋转到一定圈数时，止位块2中的导向孔21便运动到丝杆的上端与前端支架1紧挨着，或者止位块2中的导向孔21便运动到丝杆的下端与支撑架11紧挨着，此时丝杆15 因止位块2不能继续向上或下移动而停止转动，这样就实现了多圈旋转且具有止档的数字信号输出的功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：包括外壳(3)、丝杆(15)和支撑架(11)，所述外壳(3)具有空心腔体，所述外壳(3)前端具有与空心腔体相连通的前端壳口，所述外壳(3)后端具有与空心腔体相连通的后端壳口，所述外壳(3)的前端壳口封闭安装有前端支架(1)，所述外壳(3)的后端壳口封闭安装有盖板(6)；所述外壳(3)的空心腔体内部安装有支撑架(11)，所述前端支架(1)中心开有轴承安装孔，所述前端支架(1)的轴承安装孔中固定安装有密封轴承(14)，所述丝杆(15)前端配合贯穿密封轴承(14)，所述支撑架(11)中心开有杆孔(111)，所述丝杆(15)后端转动安装于支撑架(11)的杆孔(111)；所述前端支架(1)左侧与支撑架(11)左侧之间连接安装一个导杆(13)，所述前端支架(1)右侧与支撑架(11)右侧之间连接安装一个导杆(13)，所述丝杆(15)上升降配合安装有止位块(2)，所述止位块(2)中部开有与丝杆(15)相配合的丝杆槽孔，所述止位块(2)左右两端分别具有同步臂，所述同步臂端部开有与导杆(13)相配合滑动的导向孔(21)；所述丝杆(15)后端端部固定有轴套(9)，所述轴套(9)底部固定设有磁钢(5)，所述盖板(6)顶部安装有与磁钢(5)相对应的印制板组件(7)，所述印制板组件(7)连接有数字信号输出线(8)，所述数字信号输出线(8)穿过盖板(6)。

2.按照权利要求1所述的一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述支撑架(11)顶部开有与杆孔(111)相连通的轴承安装槽A，所述支撑架(11)底部开有与杆孔(111)相连通的轴承安装槽B，所述轴承安装槽A中固定安装有一个密封轴承(14)，所述轴承安装槽B中固定安装有轴承(10)，所述丝杆(15)后端为转轴部B，所述丝杆(15)的转轴部B依次穿过轴承安装槽A中的密封轴承(14)、杆孔(111)、轴承安装槽B中的轴承(10)。

3.按照权利要求1所述的一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述外壳(3)侧部贯穿开有若干个与支撑架(11)相对应的螺钉孔，所述外壳(3)的每个螺钉孔中安装有一个螺钉(4)，所有螺钉(4)将支撑架(11)固定于外壳(3)的空心腔体内部。

4.按照权利要求1所述的一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述前端支架(1)开有与导杆(13)顶端相配合的导杆孔A，所述导杆(13)顶端安装于前端支架(1)的导杆孔A中并通过焊锡融化连接固定；所述盖板(6)开有与导杆(13)底端相配合的导杆孔B，所述导杆(13)底端安装于盖板(6)的导杆孔B中并通过焊锡融化连接固定。

5.按照权利要求1或2所述的一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述丝杆(15)前端为转轴部A，所述前端支架(1)的轴承安装孔中上下重叠安装有密封轴承(14)，所述丝杆(15)的转轴部A依次穿过两个密封轴承(14)。

6.按照权利要求1所述的一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述轴套(9)通过环氧树脂固定安装于丝杆(15)底端端部，所述轴套(9)底部开有磁钢槽，所述磁钢(5)通过环氧树脂连接固定于轴套(9)的磁钢槽中。

7.按照权利要求1所述的一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述前端支架(1)与外壳(3)前端端部通过环氧树脂连接固定，所述盖板(6)与外壳(3)后端端部通过环氧树脂连接固定，所述盖板(6)顶部开有印制板安装槽，所述印制板组件(7)通过环氧树脂固定安装于盖板(6)的印制板安装槽中。

8.按照权利要求1所述的一种带止档的多圈数字信号输出的角位移磁敏传感器，其特征在于：所述丝杆(15)下端固定有卡圈(12)，所述卡圈(12)位于支撑架(11)轴承安装槽A中的密封轴承(14)顶部。

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